Struktura > Pracownie > Chronobiologii > Tematyka badawcza

Tematyka badawcza


W centrum naszych zainteresowań znajdują się kompleksowe systemy okołodobowe kręgowców. W przeprowadzonych dotychczas badaniach analizowaliśmy rolę czynników egzogennych (światło) i endogennych (zegary biologiczne, neuroprzekaźniki, wtórne przekaźniki informacji) w regulacji biosyntezy melatoniny w szyszynkach i siatkówkach różnych gatunków kręgowców. Ponadto przedmiotem naszych badań były ośrodkowe receptory melatoninowe, oraz farmakologicznie indukowane zmiany adaptacyjne w przepływie chronobiologicznej informacji świetlnej z siatkówki do szyszynki. Obecnie nasze prace koncentrują się na hipokretynach, peptydach podwzgórzowych uczestniczących w regulacji rytmu sen-czuwanie.

Hipokretyny (oreksyny) to niedawno zidentyfikowane peptydy produkowane w neuronach podwzgórza. Hipokretyny charakteryzują się działaniem plejotropowym. Uczestniczą w regulacji czuwania i snu pełniąc rolę czynnika podtrzymującego oraz konsolidującego stan czuwania i umożliwiającego prawidłowe, kontrolowane przejścia pomiędzy stanem czuwania a snem; hamują fazę REM snu. Zaburzenia w ośrodkowej transmisji hipokretynowej leżą u podłoża narkolepsji. U większości pacjentów cierpiących na narkolepsję stwierdzono bardzo niskie lub niewykrywalne stężenia hipokretyn w płynie mózgowo-rdzeniowym, a w badaniach post mortem obserwowano zanik neuronów hipokretynowych w mózgu. U zwierząt objawy narkolepsji występowały na skutek uszkodzenia neuronów hipokretynowych w mózgu, wyłączenia genu kodującego syntezę preprohipokretyny, mutacji bądź wyłączenia genu kodującego syntezę receptora typu 2 dla hipokretyn. Hipokretyny uczestniczą ponadto w regulacji zachowań poszukiwania i przyjmowania pokarmu, kontroli homeostazy energetycznej organizmu, regulacji aktywności części współczulnej układu wegetatywnego, modulacji ośrodkowej transmisji aminergicznej i glutamatergicznej. Ostatnie doniesienia mówią także o udziale neuronów hipokretynowych w procesach uczenia się i zapamiętywania bodźców wpływających na układ nagrody. Sugeruje się, że hipokretyny są zaangażowane w złożony proces powstawania uzależnień od środków psychoaktywnych (plastyczność neuronalna związana z uzależnieniami, zachowania poszukiwania związku uzależniającego – reward-seeking behavior, utrwalanie „nagradzającego” działania substancji uzależniającej, powrót do nałogu po okresie abstynencji). Postuluje się istotną rolę hipokretyn w regulacji osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, a w szczególności sekrecji CRF (ang. corticotropin-releasing factor) i ACTH (ang. adrenocorticotropic hormon). Dane doświadczalne wskazują także na obwodowe działania hipokretyn, w tym wpływ na motorykę jelit, uwalnianie amin katecholowych z rdzenia nadnerczy, syntezę i sekrecję glikokortykosteroidów z kory nadnerczy, metabolizm lipidów w tkance tłuszczowej, sekrecję glukagonu i insuliny.Hipokretyny wywierają różnorodne działania biologiczne poprzez pobudzenie specyficznych receptorów błonowych: Hcrtr-1 i Hcrtr-2 (OX1 i OX2), należących do rodziny receptorów sprzężonych z białkami G. W oparciu o nowe dane doświadczalne o proapoptotycznej aktywności hipokretyn sugeruje się, że agoniści receptorów hipokretynowych mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w terapii nowotworów (w szczególności jelita grubego), natomiast antagoniści - w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.

PLANY BADAWCZE:

Badania ekspresji receptorów hipokretynowych w różnych hodowlach komórkowych: neuronalnych, astrocytów, mikrogleju i glejaka.

Badania nad mechanizmami transdukcji sygnału uruchamianymi przez receptory hipokretynowe.

Badania nad wpływem hipokretyn na przeżywalność i proliferację komórek.